В 15 лет зачем мне изучать биологию и химию в 40 лет
Важные темы
Реклама
Добавить новость в:
» Антивакцинация как провал школьного образования, кто умер от ковида и почему болеют привитые
| 23 июнь 2021 | Общество |
1. Читательница Александра Александрова считает, что в охватившей Россию антипривичной мании виновато нежелание людей учиться. Согласно этой теории, из-за незнания элементарных школьных предметов вчерашние двоечники и троечники сегодня становятся сторонниками теорий заговора и противниками вакцинации:
Отчасти, конечно, это верно. Люди, которые хорошо изучили химию и биологию, которые занимаются ими профессионально, скорее всего, не поведутся на откровенно нелепые мифы, противоречащие азам научного знания.
Проблема в том, что для типичного выпускника школы, даже отличника и хорошиста, связь школьных предметов со многими насущными вопросами реальной жизни далеко не очевидна. Отличник может назубок выучить строение паука-крестовика или препарированного голубя, получить свою пятёрку, а через 25 лет стать заядлым антипрививочником.
К сожалению, никаких «фундаментальных знаний», которые словно волшебная палочка помогают решать любые жизненные проблемы, школа не даёт. Напротив, школа даёт знания схоластические, максимально оторванные от фундамента и неприменимые в реальной жизни.
Если мы хотим, чтобы антипрививочников было меньше, школе следует прямо рассказывать о пользе вакцин и вреде антивакцинаторских мифов, водить детей на экскурсии в больницы, обучать их навыкам первой помощи. Изучение общей химии или биологии может дать необходимый фон (главным образом, понимание медицинских и околомедицинских терминов), но это всего лишь 5% от необходимого, причём отнюдь не ключевые 5%.
Кстати, входит ли повесть Вересаева про антипрививочников 19 века в школьную программу? У меня дома было собрание сочинений Вересаева, но, кажется, я читал его вне уроков литературы:
2. Частый аргумент антипрививочников и флумеров звучит примерно так: среди моих знакомых и родственников никто не заразился ковидом, а если и заразился, то переболел легко – как гриппом или немного тяжелее. Поэтому, мол, ковида либо вовсе не существует, либо его опасность преувеличена. А официальные цифры по смертности якобы все нарисованные (128 тысяч человек в России на сегодняшний день, причём в реальности, вероятно, намного больше, ведь кто-то умер из-за побочек, а кто-то так и не обратился за медпомощью).
Хорошо, предположим, лично у вас и в вашем окружении пока всё благополучно. Голой статистике вы не доверяете. Но что же тогда делать с сотнями и тысячами конкретных случаев по России, которые легко найти в Интернете, когда люди умирают от ковида либо тяжело его переживают и рассказывают о своей болезни?
Вот пример жуткого рассказа россиянина, подхватившего ковид в тяжёлой форме. Если вкратце: болезнь дала серьёзные осложнения на психику, но за несколько месяцев всё же удалось выздороветь.
Это известные артисты (Василий Лановой, «человек-амфибия» Владимир Коренев, «доктор Борменталь» Борис Плотников), режиссёры (Роман Виктюк, Борис Грачевский), спортсмены и тренеры (Абдулманал Нурмагомедов), учёные (экс-глава РАН Владимир Фортов, демограф Анатолий Вишневский, известный своими пессимистичными прогнозами), писатели (детский классик Владислав Крапивин, сатирик Анатолий Трушкин), журналисты (Анатолий Лысенко), политики (Лариса Шойгу).
Некоторые умерли относительно молодыми. Некоторые, как, например, режиссёр «Ералаша» Борис Грачевский, согласно сообщениям СМИ, отрицали опасность ковида и пренебрегали защитными мерами.
3. Ещё одна причина, по которой люди отказываются прививаться, это то, что провакцинированные тоже иногда заболевают. Логика примерно та же, как если бы люди отказывались переходить дорогу на зелёный свет и по пешеходным переходам – ведь несмотря на все эти меры предосторожности, пешеходов иногда сбивают.
Действительно, вакцины работают не в 100% случаев, и это нормально:
Главный врач «Инвитро-Сибирь», инфекционист Андрей Поздняков раскрыл причины заболевания COVID-19 после вакцинации. Об этом сообщает РИА Новости.
По мнению медика, причин заболевания после прививки может быть несколько. «Во-первых, у всех есть особенности иммунной системы, и существует часть людей, которые в силу индивидуальных особенностей организма не реагируют на вакцину так, как ожидается. Стандартная дозировка для них может быть недостаточной или, наоборот, избыточной», — сказал он.
Кроме того, реакция каждого отдельного организма может отличаться, и производители препаратов открыто заявляют о том, что ни одна вакцина не дает стопроцентную защиту, напомнил специалист.
Врач также пояснил, что некоторые люди могут заболеть после вакцинации из-за особенностей своей иммунной системы, но при этом благодаря прививке перенесут инфекцию легко. Иммунный процесс при встрече с уже знакомым вирусом запустится, сработают иммуноглобулины G и заболевание будет легким, даже если разовьется, уверяет Поздняков.
Ранее эпидемиолог Наталья Пшеничная описала течение коронавируса после вакцинации. «В этом случае заболевание будет протекать в легкой форме, (. ) и это достаточная причина, чтобы вакцинироваться. При появлении симптомов ОРВИ у привитого человека нужно немедленно обратиться к врачу и сделать ПЦР-тест и, конечно же, лечиться», — отметила она.
Напомню, эффективность Спутника от обычного ковида составляет более 90% (что касается индийского штамма, данных пока что нет). Полагаю, если брать обычные лекарства от головной боли или несварения желудка, далеко не все из них демонстрируют столь же впечатляющую статистику.
Спасибо за советы! Собираюсь выучиться на биолога, боюсь что будет сложно учиться. Хотя одна знакомая посоветовала мне курсы https://astobr.com/services/professionalnaya-perepodgotovka/. сказала что обучение здесь проходит легко, да и сами курсы длятся пару месяцев. Наверно туда и запишусь. Я уже давно планирую освоить эту профессию и вот наконец-то решилась))
Эти гусеницы могут определять цвет кожей, а не глазами
В экспериментах гусеницы бабочки берёзовая пяденица (Peppered moth) успешно маскировали себя, даже когда им завязали глаза.
До промышленной революции большинство этих мотыльков носили крапчатый белый цвет, что позволяло им сливаться с более светлыми деревьями. Но по мере того, как растущий уровень загрязнения воздуха затемнял деревья сажей, мотыльки адаптировались, принимая более темные цвета, чтобы лучше соответствовать окружающей среде. Сегодня Peppered moth и их личинки-гусеницы настолько искусны в камуфляже, что могут изменить свой внешний вид в соответствии с конкретным оттенком веток, на которых они садятся.
Исследование, опубликованное в журнале Communications Biology, добавляет еще одно интересное свойство к уже впечатляющим способностям изменения цвета. Гусеницы моли Peppered moth могут маскироваться под окружающую среду и соответственно менять оттенки, даже если им завязывают глаза. Вкратце, как объясняет команда, личинки могут «видеть» как глазами, так и своей кожей.
Ученые оценили цветопередачу более 300 гусениц, поместив их в коробки с деревянными палками, окрашенными в черный, коричневый, зеленый и белый цвета. У некоторых образцов была беспрепятственная линия обзора, в то время как другим временно замазывали глаза черным акриловым лаком. В конечном счете, около 80 процентов личинок – как с завязанными глазами, так и нет – решили опираться на палочки, наиболее близко соответствующие их окраске тела. Эта стратегия также эффективна, как и изменение собственного цвета, чтобы гармонировать с окружением.
Та же самая схема подтвердилась, когда исследователи поместили гусениц на ветки разных цветов, при этом гусеницы с завязанными глазами меняли цвет, чтобы соответствовать данной ветке с той же скоростью, что и их коллеги без завязанных глаз.
Исследователи полагают, что гусеницы этой моли развили способность ощущать цвет своей кожей, чтобы получать более точную визуальную информацию, например, когда они отдыхают, отвернув голову от ветки. В целом, эта адаптация позволяет личинкам лучше защитить себя от птичьих хищников. Это исследование представляет собой наглядную демонстрацию того, что изменение цвета может контролироваться клетками вне глаз.
Двулистник Грея (Skeleton Flower) становится прозрачным во время дождя. Видео
Земля является домом для многих интересных видов цветов. Однако не всем из нас посчастливилось увидеть эти великолепные цветы, поскольку они обычно спрятаны далеко от цивилизации, вдали от любопытных человеческих рук.
Двулистник Грея (лат. Diphylleia grayi) является одним из таких растений, редких вид, растущий всего в трех частях света: Китае, Японии и Аппалачах, США. Короче говоря, их можно увидеть там, где климат более холодный, влажный и окружен горами. Вот небольшое видео, на котором цветок в процессе превращения из белого в прозрачный/стеклянный/хрустальный.
Научное объяснение того, почему белые лепестки превращаются в стекло во влажном состоянии, связано с их рыхлой клеточной структурой, а не с вымыванием пигментов. Когда идут дожди, вода заполняет клетки лепестков, становясь кристально чистой. Однако по мере того, как дождь утихает и лепестки высыхают, они возвращаются к своему первоначальному белому цвету.
В чём отличия микроскопа за 100$, 1000$ и 25 000$
Приветствую друзья, ко мне довольно часто обращаются за консультацией по поводу выбора микроскопа для хобби или учёбы. Поэтому в этом посте хочу рассказать Вам о том, на что способны микроскопы в разных ценовых категориях.
1. Типы микроскопов
Существует 3 основных категории микроскопов: световой, цифровой и стереоскопический. У каждого из них свои особенности и область применения.
В световой (1 картинка), можно увидеть только прозрачных организмов или тонкие срезы, но зато он даёт наибольшее увеличение.
Цифровой микроскоп представляет собой обычную камеру с зумом, которая подключается к телефону или компьютеру по USB, оптической части в нём нет, но он отлично подходит для изучения различных текстур, электрических плат, монет, банкнот, марок и т.д.
Лет 200 назад владеть микроскопом могли только очень обеспеченные люди. Стоимость самых средних моделей достигала годового заработка простого рабочего. Декорированием микроскопов занимались лучшие дизайнеры Европы, в экстерьере использовались самые дорогие материалы (латунь, красное дерево, кожа).
Времена меняются и сегодня за 100$ можно позволить себе купить микроскоп начального уровня. Это будет ученический микроскоп из хороших материалов (металл или крепкий пластик) и нормальной (стеклянной) оптикой.
Что можно увидеть в такой микроскоп?
В микроскоп такого уровня вы сможете познакомится со всеми базовыми биологическими объектами: простейшими, водорослями, сможете изучить различные срезы. Качество будет не идеальным, но 300 лет назад учёные убили бы даже за такое.
Для большинства людей, которые просто хотят удовлетворить своё любопытство этого будет достаточно.
В этой ценовой категории уже можно взять профессиональный прибор, лабораторного уровня. Их комплектуют объективами высокого увеличения х100, для работы которого нужна масляная среда. Стоимость такого объектива сама по себе может доходить до 100-150$.
Сами объективы тоже необычные и дают более четкое и плоское изображение, без лишних аберраций и искажений.
Что можно увидеть в такой микроскоп?
Микроскоп такого уровня позволяет изучать все доступные биологические образцы вплоть до бактерий. Можно детально рассмотреть клетки крови и некоторые внутриклеточные процессы.
Микроскоп обычно имеет 3 объектива: 2 для глаз и ещё 1 для камеры, можно использовать специальные для микроскопов (стоят довольно дорого и снимают с низким количеством кадров в секунду 7-15) или подключить через переходник зеркальный фотоаппарат.
Вот пример съёмки с помощью подключения зеркального фотоаппарата:
Микроскоп за 25 000$ и выше
Это микроскопы профессионального уровня, цена которых легко может перебить стоимость очень хорошей квартиры в Москве.
Каждый такой микроскоп это многофункциональная станция, с набором различных источников освещения, которая может работать в разных режимах: светлое поле, тёмное поле, флуоресцентная микроскопия.
В довесок их комплектуют очень хорошей камерой с помощью которой можно снимать и обрабатывать изображение.
Вот как примерно в такой микроскоп будут выглядеть бактерии (можете сравнить качество с видео выше)
P.S. В качестве бонуса оставлю видео, где эксперты изучают люксовые часы в микроскоп за 11 000 000 рублей. Это что-то невероятное, обратите внимание на качество и плавность обработки изображения.
Пни, которые должны быть мертвыми, могут поддерживаться соседними деревьями
Пень, который должен был погибнуть, поддерживается соседними деревьями, которые подают к нему воду и питательные вещества через взаимосвязанную корневую систему.
Себастьян Лойзингер из Оклендского технологического университета, Новая Зеландия, и его коллега, гуляя по лесной тропе к западу от Окленда, заметили единственный пень с растущей на нем живой тканью. Интересуясь тем, как он выживает без зеленой листвы, они решили установить несколько водяных мониторов непрерывного действия на пне каури ( Agathis australis ) и на двух соседних взрослых деревьях того же вида.
В течение следующих недель они обнаружили связь между потоком воды в деревьях и пне. Когда соседние деревья испаряли воду через листья в течение дня, движение воды в пне оставалось низким. Но когда деревья “спали” ночью, вода начинала циркулировать через пень.
Точно так же, когда стало пасмурно или дождливо, и поток воды падал на деревья, он поднимался в пне. У здоровых деревьев поток воды в значительной степени определяется испарением, но без листьев поток воды пня был ограничен движениями его соседей.
Лесники сообщали о живых пнях еще в 1800-х годах, но это одно из первых исследований того, как они выживают. Работа была опубликована в журнале iScience в 2019 году.
Зачем деревьям поддерживать пень?
Есть несколько причин, по которым соседние деревья могут поддерживать пень. Быть может пень и его корни придают живому дереву большую устойчивость в земле, или пень без листьев просто становится частью более широкой корневой системы дерева-хозяина. Лойзингер говорит, что водный канал между деревьями может сделать их более устойчивыми к нехватке воды, но это также может увеличить риск распространения болезней.
По словам Грега Мура из Мельбурнского университета, Австралия, деревья «безжалостно эффективны» в максимальном использовании своих ресурсов. «Таким образом, тот факт, что этот пень поддерживается ближайшими деревьями, говорит о том, что они получают выгоду», – говорит он.
Немного про проект Synthia или как учёные планируют решать глобальные проблемы с помощью маленьких бактерий
Приветствую друзья, сегодня хотел бы рассказать Вам про проект создания искусственной жизни, который в теории может решить очень многие проблемы человечества от голода до дефицита ресурсов и глобального потепления.
Но для начала придётся познакомить Вас с биологической теорией (без неё увы никуда).
1. Что такое геном организма?
Внутри каждой клетки организма находится ядро, в котором содержится наследственная информация в виде молекул ДНК и хромосом (плотно упакованные ДНК).
Вот как ядро выглядит под микроскопом (на примере клеток лука):
ДНК это набор инструкций и шаблонов, которым следует клетка в зависимости от факторов среды которые её окружают или окружали на момент формирования и созревания организма.
Далее в зависимости от расположения и среды, которая окружает клетки, нужные гены активируются и из клеток развиваются соответствующие органы и ткани (кожа, мозг, кости и т.д.). Этот процесс называется дифференцировка.
Изучая структуру ДНК учёные обнаружили, что она содержит большое количество генов (шаблонов и инструкций), которые никогда не используются организмом и вообще непонятно для чего нужны.
Эту часть ДНК назвали мусорной, хотя учёные до сих спорят о том выполняет ли она какие-то функции в клетке или нет. Главное, что на эту «мусорную часть» приходится до 70-98% всего генома организма.
3. Концентрат жизни
После открытия этого факта у учёных появилась идея, а, что будет, если удалить всю мусорную ДНК, да и вообще все лишние инструкции и команды так, чтобы остался минимальный набор генов, с которым клетка могла бы нормально жить, питаться и размножаться.
Экспериментировать с человеческим геномом довольно трудно, поэтому было принято решение попробовать на бактериях с самым маленьким геномом. Им оказалась бактерия Mycoplasma genitalium, которая обитает в половой и дыхательной системе приматов (в т.ч. человека).
Полный геном этом бактерии содержит всего: 582 970 пар оснований (единица ген.информации)
482 гена, для сравнения у человека 3 055 000 000 пар оснований.
В результате нескольких лет экспериментов учёным удалось «вырезать» более 100 мусорных генов, сохранив при этом жизнеспособность клеток. Они ведут нормальную жизнь, питаются и размножаются.
Теперь переходим к самому интересному, а зачем это всё нужно. Основная идея состоит в создании идеальной биологической матрицы, т.е. жизнеспособного организма, в который можно встроить любые гены.
Это открывает широкий спектр возможностей в области биотехнологии. Существует большое количество метаболических путей, который можно «встроить» в геном и заставить производить необходимые человеку вещества (от биотоплива и витаминов до антибиотиков и чистого водорода), можно даже получать аналоги нефтепродуктов.
Каждая клетка в этом случае будет выступать идеальной молекулярной машиной, которая живёт, выполняет нужную человеку работу, а главное размножается, что обеспечит непрерывность процесса без внешнего вмешательства.
Звучит как настоящая алхимия, мы отдаём бактериями, то что нам не нужно и получаем полезные ресурсы.
Конечно как только прогресс разработок стал известен широкой общественности, сразу стали появляется критики создания искусственной жизни и модельных организмов с заданными свойствами.
Существует даже международная организация, которая называется «Экологическая справедливость«, которая всеми силами тормозит исследования в данном направлении.
И риски действительно существуют, не известно, что может случится с экосистемой планеты, если в неё вдруг просочится организм, способный например фиксировать углекислый газ из атмосферы и производит какой-нибудь вредный химикат.
Не обошли стороной этот проект и конспирологи, обвинив бактерий во встраивании части своего искусственного генома в коронавирус.
Эту теорию быстро опровергли, однако негативный осадок в глазах общества относительно этой технологии остался.
Не смотря на всю критику проект развивается и выглядит очень перспективным. Уже появились команды учёных, которые работают над аналогичными разработками, только с другими модельными организмами, например кишечной палочкой.
Поэтому уверен, что в ближайшие десятилетия мы увидим значительный прогресс в этой сфере, который улучшит жизнь всего человечества.
Жми ^, если ты устойчивая к анибиотикам бактерия
«Идеально сохранившиеся» нейроны, обнаруженные в мозгу, запеченном во время извержения Везувия 2000 лет назад
Осколок застеклованного мозга жертвы извержения Везувия в 79 году нашей эры. Предоставлено Пьером Паоло Петроне, по мнению которого, это может быть лучшим примером сохранившейся ткани центральной нервной системы, когда-либо обнаруженной в археологических останках человека.
Обнаружение этого 2000-летнего мозга было действительно поразительным, а вот обнаружение в нем всей центральной нервной системы, состоящей из нейронов и аксонов – нечто исключительное.
Вдобавок к этому они также обнаружили ряд белков из ткани человеческого мозга, что еще раз подтвердило, что это не просто случайный блестящий черный камень. Определяя конкретные белки, команда даже смогла понять, какие части мозга были включены в этот образец.
«Анализ этого черного стекловидного материала показал сохранение нескольких белков, высоко экспрессируемых в различных частях человеческого мозга: коре головного мозга, базальных ганглиях, среднем мозге, гипофизе, миндалине, мозжечке, гиппокампе, гипоталамусе и спинном мозге», – пояснил доктор Петроне. «Эти гены исключительно важны для нейронных функций, поскольку их мутации были обнаружены у пациентов с патологиями головного мозга. Например, MED13L, родственный белок которого был обнаружен в стекловидном мозге, был обнаружен особенно широко в мозжечке взрослых, а его мутации были обнаружены у пациентов с умственной отсталостью», – добавил он.
Структуры, идентифицированные как нейроны и аксоны центральной нервной системы. Предоставлено Пьером Паоло Петроне
Чтобы ткань мозга претерпела видимый здесь процесс витрификации(переход жидкости при понижении температуры в стеклообразное состояние), ткань должна быть быстро обожжена при очень высокой температуре – возможно, до 520 ° C, а затем должна быстро остыть. Подобные археологические находки крайне редки, хотя команда ранее отметила, что аналогичный процесс произошел с жертвами бомбардировки Дрездена(Германия) во время Второй мировой войны.
Про иммунитет, рак и аллергию, часть третья: анатомия
Меня поглотили дела и третья часть задержалась на пару дней, но она здесь. Сегодня поговорим об анатомическом устройстве иммунной системы.
Помню, когда мне было 14, я делал доклад на одном турнире, где представлял модель червяка-конструктора. Один из членов жюри спросил меня, что на счет иммунной системы? И я на полном серьезе ответил, что ее сложно считать самостоятельной системой органов. Ох, ребят, как же я был неправ.
Иммунная система делится на центральные и периферические органы. Наверное, из картинки выше вы уже догадались, какие органы какие, но я все же отдельно распишу.
К центральным органам относятся те, у которых есть специфическая роль в работе системы: тимус, селезёнка и костный мозг.
Дальше поговорим про функции всего этого добра. Начнем, естественно, с центральных органов. Я не буду грузить вас их строением, для понимания происходящего это, честно говоря, не нужно.
При этом созревание В-лимфоцитов и NK-клеток идет в костном мозге (но NK дозревают вообще везде), а вот Т-лимфоциты едут в тимус и дозревают уже там. Иначе говоря, красный костный мозг критически важен для появления новых клеток.
Тимус, или вилочковая железа, в качестве органа иммунной системы выполняет чуть ли не главную роль: отсев головорезов организма.
Под головорезами я имею в виду Т-клетки. Их, в принципе, есть три разных типа: T-регуляторные, Т-хелперы и Т-киллеры. Все вместе они формируют Якудза иммунной системы, именно от них очень стараются спрятаться опухоли и все внутриклеточные патогены. Мы поговорим о них позже, но важно понимать, что за Т-клетками нужен очень строгий контроль, выпустить дефектный клон, который потенциально может породить линию клеток, атакующих свой же организм, нельзя. Именно поэтому Т-клетки дозревают в Тимусе. Они проходят сложный процесс двойной селекции:
Это очень сложный процесс, и отвечают за него именно клетки тимуса, которые и проводят проверку.
Интересный факт: тимус, видимо, связан с процессом старения организма. Дело в том, что к 12-14 годам он претерпевает инволюцию: уменьшается в размерах, частично теряет свою функцию. Оказалось, что использование таких веществ, как мелатонин (гормон сна) или гормонов эпифиза (и так контролируют тимус) способно замедлить и даже обратить инволюцию. Жить до 150 лет это не позволит, но улучшение состояния стареющих людей наблюдаем.
Селезенка также участвует в процессе созревания лимфоцитов и служит их депо наравне с лимфоузлами.
Зрелые наивные (не знакомые с антигеном) лимфоциты сидят в лимфоузлах. Резидентные клетки неспецифического иммунитета (конкретно дендритные, но об этом в следующий раз) по лимфатическим сосудам из места поражения приходят в ближайший лимфоузел и начинают искать лимфоциты, у которых есть рецептор именно к этому антигену.
Как они связаны с Пейеровыми бляшками? У землекопов их нет. Вообще.
На этом все, следующую часть постараюсь выложить по расписанию!
1. Я ученый, иммунолог, работаю с раком;
3. Я с удовольствием отвечу на ваши вопросы и скину ссылки на статьи и книги, из которых беру информацию;
4. Я не буду смотреть на ваши результаты анализов (и все в таком роде), так как не имею квалификации медика, а потому и права давать медицинские советы. Обращайтесь к профильным врачам, не бойтесь медиков и не жалейте ресурсов на свое здоровье.
Отбор эмбрионов, направленный на обеспечение интеллекта детей. Реальная услуга с сомнительными результатами
В специальном отчете, опубликованном в New England Journal of Medicine, возникают серьезные вопросы о преимуществах, рисках и этичности новой услуги, которую авторы называют «отбор эмбрионов на основе полигенных оценок» или ESPS. Услуга позволяет пациентам с экстракорпоральным оплодотворением отбирать эмбрионы с целью выбора более здоровых и даже более умных детей.
В отчете под названием «Проблемы с использованием полигенных оценок для отбора эмбрионов» многонациональная группа исследователей описывает ограничения услуги. Они также предупреждают, что пациенты и даже клиницисты по экстракорпоральному оплодотворению могут подумать, что эта услуга более эффективна и менее рискованна, чем она есть на самом деле.
Авторы подчеркивают, что, поскольку один и тот же ген часто влияет на множество разных признаков, выбор одного признака может привести к непреднамеренному отбору неблагоприятных признаков. Они также предупреждают, что использование сервиса может изменить демографические характеристики населения, усугубить социально-экономическое неравенство и обесценить определенные черты характера.
Если ESPS по-прежнему будет доступен для пациентов с ЭКО, исследователи призывают Федеральную торговую комиссию США разработать и обеспечить соблюдение стандартов ответственного обмена информацией об услуге. Авторы также призывают к общественному обсуждению этичного использования технологии и необходимости ее регулирования.
Несовершенный способ обеспечить здоровых детей
Полигенные оценки – это прогнозы индивидуального здоровья и других признаков, полученных в результате исследований генома. Было показано, что у взрослых полигенные оценки частично предсказывают эти исходы. Однако их предсказательная сила значительно снижается при сравнении эмбрионов друг с другом, поясняют авторы отчета.
«Полигенные оценки являются лишь слабыми предикторами большинства индивидуальных результатов у взрослых, особенно социальных и поведенческих черт, и есть несколько факторов, которые еще больше снижают их предсказательную силу в контексте отбора эмбрионов», – сказал соавтор отчета Патрик Терли. «Полигенные оценки предназначены для работы в иных условиях, чем клиника ЭКО. Эти слабые предикторы будут работать еще хуже при выборе эмбрионов».
Терли, который является директором Центра поведенческой и медицинской геномики в Центра экономических и социальных исследований Дорнсайф при Университете Южной Калифорнии, и его коллеги по исследованию изучали, является ли ESPS более эффективным для обеспечения здоровья в будущем, чем случайный отбор эмбрионов. Для этого они смоделировали ожидаемую разницу в риске будущего человека для нескольких заболеваний, сравнивая использование ESPS для выбора эмбриона с выбором одного жизнеспособного эмбриона случайным образом из 10. Они обнаружили, что в большинстве случаев снижение риска заболеваемости, который предлагает услуга, очень мал и весьма неопределенен.
В настоящее время несколько компаний работают с клиниками ЭКО, чтобы предложить услуги пациентам, которые хотят выбрать эмбрион с меньшими рисками развития диабета, рака, сердечных заболеваний, болезни Альцгеймера, воспалительного заболевания кишечника и шизофрении. Одна компания также предлагает услугу по отбору эмбрионов в соответствии с их прогнозируемым уровнем образования, семейным доходом и когнитивными способностями.
Недостатки службы подбора
Чтобы ESPS работал, полигенные оценки должны давать, по крайней мере, умеренно точные прогнозы относительно того, разовьются ли у выбранных эмбрионов определенный признак или нет. Исследования, в которых генерируются полигенные оценки, иногда предполагают умеренные или даже большие различия в фактических результатах между людьми с высокими и низкими оценками, но эти различия основаны на выборке людей из разных семей. Как отмечают Терли и его коллеги, ESPS обычно включает в себя сравнение членов одной семьи, что значительно снижает его прогностическую способность.
Кроме того, в исследованиях, которые производят полигенные оценки, участвуют люди со схожим происхождением и в основном европейские предки. В результате большинство построенных сегодня полигенных оценок будут менее предсказуемыми для людей других предков.
Наконец, оценки предсказательной силы полигенных показателей обычно предполагают очень похожие среды для поколения, включенного в исходное исследование, и поколения, которое родится в результате ESPS. Но к тому времени, когда эмбрион, выбранный службой, станет взрослым, человек может оказаться в совершенно ином окружении.
Широкое использование ESPS сопряжено и с другими рисками. Например, исследователи предупреждают, что использование услуги может усугубить существующие проблемы со здоровьем и другие диспропорции, поскольку она в основном доступна только относительно богатым и в настоящее время лучше всего работает среди тех, кто имеет европейское происхождение. Это также может усилить предрассудки и дискриминацию, сигнализируя о том, что существующие люди с чертами, против которых делают отбор родители, менее ценны.
«В некоторых странах есть органы власти, которые решают, на какие признаки эмбрионов можно тестировать», – сказала Мишель Н. Мейер, доцент кафедры биоэтики и юрист Geisinger Health System и соавтор специального доклада. «Но в США существует сильная юридическая и этическая традиция рассматривать репродуктивные решения как вопрос личного индивидуального выбора. В краткосрочной перспективе FTC должна помочь установить, что считается адекватным доказательством в поддержку заявлений об ожидаемых преимуществах ESPS и что считается адекватным раскрытием информации в данном контексте».
Исследователи также призывают профессиональные медицинские сообщества разработать политику и рекомендации, а сами компании – продемонстрировать, что информация, которую они предоставляют различным клиентам, является полной, точной и понятной.
Они также говорят, что в обществе необходимо обсудить, могут ли существующие правовые рамки адекватно обеспечивать точную информацию о ESPS, и следует ли принять ограничения на использование услуги.
«Многие индивидуальные репродуктивные решения, принимаемые на протяжении поколений, могут иметь глубокие социальные последствия», – сказал соавтор отчета Дэниел Дж. Бенджамин,. «В совокупности эти решения могут изменить демографические характеристики населения, усугубить неравенство и обесценить черты, против которых отбираются».
Больше околонаучного на канале t.me/everScience.
Умный мозг не только большой, но и жаждущий крови
Мозгу нужно много крови, чтобы быть умным.
Нынешняя парадигма состоит в том, что человеческий интеллект становился все более сложным, когда наш мозг становился больше. Однако австралийские и южноафриканские исследователи утверждают, что это только одна сторона медали. Их исследование показало, что увеличение притока крови к мозгу может быть связано с улучшением когнитивных функций.
Используя размеры двух отверстий в основании черепа, которые позволяют артериям проходить к мозгу, исследователи смогли подсчитать, сколько крови использовалось для прохождения через мозг у 11 видов предков гоминида, от австралопитеков до архаичных Homo sapiens. Это охватывает последние 3,5 миллиона лет.
Они обнаружили, что приток крови к мозгу непропорционально увеличивается с объемом мозга. Они выяснили, что показатель притока крови к объему мозга составляет 1.4, как сообщается в исследовании, опубликованном в Royal Society Open Science.
«Размер мозга увеличился примерно на 350% на протяжении эволюции человека, но мы обнаружили, что приток крови к мозгу увеличился на удивительные 600%», – говорит руководитель исследования, профессор Роджер Сеймур из Университета Аделаиды. «Мы полагаем, что это, возможно, связано с потребностью мозга удовлетворять все более энергичные связи между нервными клетками, которые способствовали эволюции сложного мышления и обучения. Чтобы наш мозг был таким умным, он должен постоянно получать кислород и питательные вещества из крови».
Конечно, чем более метаболически активен мозг, тем больше крови требуется, но новое исследование показывает, что кровоток и объем мозга не увеличиваются согласованно. Опять же, человеческий мозг несколько особенный в том смысле, что он также очень хорошо упакован. А именно, мозг складывается в привычной морщинистой форме ореха, что позволяет формировать больше нервных связей в меньшем объеме. Это может объяснить, почему артерии, направляющие кровь в мозг, увеличиваются в размерах непропорционально размеру мозга.
Используя отверстия в черепе, исследователи определили интенсивность мозговой активности у предков, которые жили миллионы лет назад.
«На протяжении всей эволюции развитие функции нашего мозга, по-видимому, связано с тем, что нам требуется больше времени, чтобы вырасти из детства. Это также связано с семейным сотрудничеством в охоте, защите территории и уходе за молодыми», – сказал соавтор Ваня Бозиочич. «Появление этих признаков, похоже, хорошо следует за увеличением потребности мозга в крови и энергии».
Больше околонаучного у нас на канале t.me/everScience.
Борис Бояршинов понятно объясняет курс биологии
Раз уж тут делятся своими находками о выдающихся учителях, объясняющих просто базовые предметы, то я тоже поделюсь. В свою очередь я слежу за постами и очень надеюсь, что кто-то скинет годные каналы и по другим предметам 🙂
Лично я смотрела потрясные уроки по биологии от Бориса Сергеевича Бояршинова, замечательного физика, который почему-то ведёт канал «биология для чайников», где освещает все необходимые темы для поступления в хорошие вузы и проходит по всей школьной программе. Рассказывает очень интересно и понятно, правда иногда приходится гуглить неизвестные слова. Моя знакомая слушала его уроки перед тем как поступила на факультет биоинженерии.
Ps: извините за качество фотки, я скринила с видео 🙂
Подборка хороших книг, курсов и лекций по биоинженерии
Synthetic Biology — A Primer
Книга дает базовое представление о различных областях биоинженерии и самые фундаментальные понятия. Будет полезна студентам, аспирантам и продвинутым исследователям, заинтересованным в изучении захватывающей науки.
BioBuilder: Synthetic Biology in the Lab
Основанная на учебной программе BioBuilder, эта ценная книга дает практические занятия по биоинженерии. Она также является отличным введением в область.
Базовая книга, охватывает генную структуру, секвенирование и организацию генома. Ведущие ученые дают ревизии по своим областям исследований и предлагают актуальные данные в быстро развивающихся молекулярной биологии и биоинженерии.
А теперь курсы и лекции:
Биотехнологии: генная инженерия
Бесплатный курс на русском языке от Института биоинформатики на Stepic. В первых блоках подробно объясняют основы молекулярной биологии и классические методы генной инженерии, а во второй половине курса рассказывают про методы молекулярного клонирования. Кроме теории здесь есть интересные задачи и много полезных онлайн-инструментов для работы с последовательностями нуклеотидов и аминокислот.
“Википедия” для биоинженеров на английском: определения, курсы, форумы. Можно не только нырнуть в биоинженерию с головой и разобраться во всех её аспектах, но найти единомышленников, работу и ответы на свои вопросы.
YouTube resources for synthetic biology education
Здесь представлены короткие видео, дающие самое базовое представление о генетической инженерии, длинные лекции от ведущих профессоров, видео с описанием методов работы в лаборатории и описанием базовых техник молекулярной биологии и многое другое.
Systems biology course
Цикл из 19 лекции по системной биологии от Uri Alon, ведущего профессора в институте Weizmann. Курс Uri Alon поможет понять базовые вещи и перейти на уровень выше, узнать об открытиях и чем занимается системная биология. Сам Alon исследует базовые принципы биологического дизайна.
Synthetic Biology One
Видео на YouTube на английском (можно включить субтитры!). Авторы рассказывают, как устроены плазмиды, показывают, как сделать йогурт, выделить ДНК, приготовить питательную среду для выращивания бактерий и даже создать ГМО! Некоторые лайфхаки будут полезны в лабораториях:)
Подборку подготовила студенческая команда iGEM_Moscow.
Ещё больше постов ищите в наших соцсетях:
Ученые создали мини-печень человека из стволовых клеток
Ученые создали биоинженерную мини-печень человека из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (ИПСК) и успешно трансплантировали её опытным животным.
Разработка биоинженерной печени задача невероятной сложности, но она может снизить потребность в трансплантатах печени для многих пациентов циррозом, которые находятся в листах ожидания.
Ученые из Пенсильвании недавно сообщили о создании трансплантатов печени с использованием генно-инженерных индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (ИПСК) человека, дифференцированных в клетки печени.
«После трансплантации клеток мини-печени человека в организм крысы, она стала выглядеть, действительно как маленькая человеческая печень, и, наиболее впечатляющим было то, что когда мы извлекли эту мини-печень из крыс, мы увидели, что печень выглядела по цвету и структуре как человеческая, а когда мы посмотрели на анализы крови крыс, мы обнаружили циркулирующие человеческие белки», – сообщил исследователь Алехандро Сото-Гутьеррес из Университета Питтсбурга, штат Пенсильвания.
Основным ограничением биоинженерных печеночных конструкций до сих пор была недостаточная репопуляция эндотелиальных клеток сосудистой сети, что делало их очень восприимчивыми к тромбозу, а также отсутствием других критических типов клеток, обнаруженных в печени, таких как эпителиальные клетки желчных протоков.
В текущей работе доктор Сото-Гутьеррес и его коллеги разработали протоколы дифференцировки гепатоцитов, холангиоцитов и эндотелиальных клеток ИПСК человека и высеяли децеллюляризованные каркасы печени с полученными клетками вместе с фибробластами печени и мезенхимальными стволовыми клетками для имитации микроангиоархитектоники печени.
Полученная мини-печень экспрессировала молекулы клеточного и межклеточного матриксов. Сконструированные трансплантаты печени были собранны при помощи первичных клеток печени или в трёхмерных клеточных культур, содержащих свежевыделенные первичные гепатоциты плода и взрослого человека.
Затем исследователи провели трансплантацию этой печени крысам с ослабленным иммунитетом, затем, спустя 4 дня, трансплантаты были извлечены для дальнейшей оценки.
Собранные трансплантаты напоминали нормальную ткань печени, а гистологическое окрашивание показало, что гепатоциты сохранили свою морфологию и свое паренхиматозное положение. Иммуногистохимическое окрашивание подтвердило сохранение функции печени в пересаженных трансплантатах.
«Следующие шаги – это генетическая инженерия этих ИПСК для создания человеческой печени, которая будет универсальным органом в качестве трансплантата, поскольку у нее будет минимальный риск отторжения. Опыты на крысах будут продлены, чтобы обеспечить более длительное наблюдение (в течение недель или месяцев). В планах синтезировать трансплантат для последующей имплантации свиньям», – сообщает доктор Сото-Гутьеррес. «Надеюсь, работа со свиньями будет опубликована в ближайшие месяцы. В долгосрочных планах объединить все технологии ИПСК и создать трансплантат печени человека. Мы также должны подтвердить безопасность данного метода!»
Авторы отмечают, что до внедрения данной технологии в клиническую практику очень далеко, и это чрезвычайно сложная процедура. А стоимость массового производства и развертывания в клинике будет непомерно высокой.
Пароль
В Швеции 3500 человек согласились вживить под кожу чип для оплаты товаров и услуг
В Швеции более 3500 человек добровольно согласились встроить себе в руку электронный RFID-чип. Об этом сообщает Hitech. Вести.ru
Вживленное под кожу устройство позволяет им открывать двери без ключей, ездить в общественном транспорте без билета, а также расплачиваться за покупки используя руку вместо кредитной карточки.
«Было забавно попробовать что-то новое и узнать, как это сможет облегчить жизнь в будущем», — отметила участница проекта шведка Ульрика Целинг.
За последний год «умный» имплантат заменил ей кошелек, а также пропуск в фитнес-клуб.
Разработчики считают, что чип более эффективен, чем смартфоны, которые также начали использовать для оплаты покупок.
Некоторые эксперты отозвались о нововведении скептически, отметив, что при отсутствии гарантий конфиденциальности такая чипизация может стать ночным кошмаром для цифровой безопасности.
Проблема с губкой для мытья посуды и вопрос о болезнях.
Я работаю микробиологом и знаю, что вокруг нас миллиарды бактерий. Но тут я в очередной раз был удивлен.
Как только я вылечил насморк я обнаружил что моя губка для мытья посуды сильно смердит. Про микробы на губке я знал, но научный интерес взял вверх.
Взяв с работы стерильную чашку со средой я приложил губку к ней. Через 3 дня я увидел это.
Пока у меня отпуск и я не могу сказать какие болезни вызывают эти бактерии. Но держите совет: после помывки посуды влажную губку положите на 15-25 секунд в СВЧ печь. Это будет лучше любого дез. средства. На следущей неделе будем проводить опознание)) Подробно его опишу.
Создан первый жизнеспособный полусинтетический организм с шестью основаниями
Стандартная молекула ДНК с четырьмя основаниями A, T, G, C. Американские учёные добавили к ним синтетические основания X и Y из трифосфатов. Графика: Deco Images II / Alamy/Alamy
Натуральный генетический алфавит земной жизни ограничен двумя парами оснований аденин-тимин (A-T) и гуанин-цитозин (G-C). Всё многообразие жизни на планете программируется, копируется и воспроизводится с помощью цепочек ДНК, образованных всего четырьмя азотистыми основаниями нуклеотидов. Эти основания одинаковы у всех — у дуба, пингвина, бабочки и человека, они только располагаются в разном порядке. Так было до 2014 года, когда учёные из Научно-исследовательского института Скриппса сконструировали первый живой организм с шестью основаниями на базе бактерии E.coli. Две основные пары A, T, G и C дополнили синтетической парой X и Y, которая функционирует вместе с природными.
Теоретически, такие организмы способны хранить и передавать больше информации через ДНК, чем обычные организмы. И это открывает двери для достижения фундаментальной цели синтетической биологии: создания новых жизненных форм и новых синтетических функций в существующих организмах.
Разработка синтетической пары оснований X и Y продолжалась более 15 лет и завершилась успехом в 2014 году, когда учёные доказали принципиальную совместимость синтетической пары оснований с жизнью. Они модифицировали транспортер нуклеотидов (nucleotide transporter) — инструмент, который помогает трифосфатам синтетической базовой пары переноситься через клеточную мембрану. Таким образом, теоретически живой организм мог расти и размножаться, сохраняя и копируя ДНК с натуральными и синтетеческими основаниями из клетки в клетку.
Но о полном успехе говорить было рано, потому что на самом деле полусинтетическую бактерию в том эксперименте нельзя было назвать здоровой. Она медленно росла: делилась в два раза медленнее нормальной бактерии. К тому же, на определённых этапы роста клетки синтетические основания очень сильно разрушались. По мнению учёных, это связано с выделением в клетках фосфатов. Они разрушают синтетические трифосфаты, из которых состоят искусственные основания. В результате, полусинтетическая бактерия не могла сохранить искусственные основания в длительном периоде.
В 2014 году было сделано принципиальное доказательство концепции (PoC). Для полноценного программирования полусинтетических организмов нужно, чтобы синтетические основания можно было внедрить в любое место и в любом контексте окружающих оснований, и чтобы они надёжно там сохранялись при росте и размножении клеток.
К 2016 году авторы работы внесли необходимые изменения в транспортер нуклеотидов, а также сделали небольшие изменения в основании Y. В итоге, они решили все поставленные задачи с нормальным ростом и размножением полусинтетических бактерий, сохраняя в любом месте цепочки базовые пары X и Y. В новом виде синтетические основания лучше распознаются ферментами, которые синтезируют молекулы ДНК во время репликации ДНК, что упрощает процесс копирования синтетических базовых пар при делении клеток.
Синтетические основания dNaM-d5SICS − dNaM-dTPT3, а также сделанные оптимизации транспортера схематически показаны на иллюстрации. Слева показана химическая структура синтетических оснований по сравнению с химической структурой естественных оснований dC − dG
Учёные креативно использовали популярную технику генного редактирования CRISPR-Cas9. Как известно, в живых организмах этот иммунный механизм предназначен для вставки в геном фрагментов, которые соответствуют сигнатурам вирусов-«вредителей» в иммунной системе, чтобы организм мгновенно реагировал на появление этих вредителей (иммунный ответ). Так вот, учёные спроектировали бактерию таким образом, что она воспринимает клетку с ДНК без оснований X и Y как «вредителя», который мгновенно уничтожается. То есть у этого организма своеобразный врождённый иммунитет к потере синтетических оснований. Это значительно упростило задачу сохранения X и Y и сделало новую полусинтетическую жизнь действительно устойчивой в долговременной перспективе.
В лабораторных условиях полусинтетическая ДНК осталась неизменной после 60 делений бактерии. Это дало учёным основания полагать, что она способна сохраняться бесконечно. «Мы решили проблему на фундаментальном уровне», — сказал Брайан Ламб (Brian Lamb), один из авторов научной работы, который сейчас проводит научные исследования для коммерческой компании Vertex Pharmaceuticals.
Таким образом, сконструирована первая в истории науки стабильная полусинтетическая жизненная форма, теоретически способная синтезировать принципиально новые протеины. Это означает, что инженеры могут теперь манипулировать любыми жизненными процессами.
В новой инкарнации полусинтетическая бактерия E.coli стала гораздо более приспособена к реальной жизни. Теоретически, эта жизненная форма может размножаться, мутировать и эволюционировать, как все живые организмы.
Возможности применения полусинтетических организмов поистине безграничны. Люди получают возможность проектировать и создавать биологические системы с заданными свойствами и функциями, которые не имеют аналогов в живой среде. Это не традиционное генетическое редактирование, где в генетический код одного организма добавляют фрагмент генетического кода другого существа. Это настоящее полноценное программирование специфических свойств, которых нет в природе. Качественно новый этап в развитии генной инженерии: грубо говоря, от копипаста к написанию кода с нуля.
Можно привести массу примеров из научно-фантастических произведений, когда живые существа проектировать для чёткого функционального выполнения своей задачи. Например, раса воинов Джем’Хадар из межгалактической военной сверхдержавы Доминион, расположенной в Гамма-квадранте вселенной Star Trek, была генетически спроектирована для войны: у них отсутствует инстинкт самосохранения, а единственная цель жизни — служба Основателям, при этом организм воина химически зависит от постоянного приёма кетросила — специального наркотика, который изготавливают Основатели.
Воин Джем’Хадар с трубкой для кетросила
Учёные объясняют, что эксперименты с новыми основаниями ДНК безопасны, ведь синтетические основания X и Y не встречаются в живой природе, поэтому вряд ли могут выйти из-под контроля.
